Астрономы использовали космический телескоп НАСА Хаббл, чтобы наблюдать свет, излучаемый близкой двойной звездной системой T Pyxidis, или T Pyx, повторяющейся новой звездой, во время ее последней вспышки в апреле 2011 года.
Новая звезда вспыхивает, когда белый карлик, сгоревшее ядро звезды, похожей на Солнце, откачивает достаточно водорода от звезды-компаньона, чтобы вызвать термоядерный побег. По мере того, как водород накапливается на поверхности белого карлика, он становится горячее и плотнее, пока не взорвется, как колоссальная водородная бомба, что приведет к увеличению яркости в 10 000 раз всего за один день.
Взрывы Новы чрезвычайно мощны, равны взрыву в один миллион миллиардов тонн динамита. T Pyx извергается каждые 12-50 лет.
Вопреки некоторым предсказаниям, астрономы были удивлены, обнаружив, что выбросы от более ранних вспышек остались в окрестностях звезды и образовали диск из обломков вокруг новой звезды. Открытие предполагает, что материал продолжает расширяться наружу вдоль орбитальной плоскости системы, но не покидает систему.
«Мы полностью ожидали, что это будет сферическая оболочка», – говорит Арлин Кроттс из Колумбийского университета, член исследовательской группы. "Это наблюдение показывает, что это диск, и он заполнен быстро движущимися выбросами от предыдущих взрывов."
Член команды Стивен Лоуренс из Университета Хофстра в Хемпстеде, N.Y., представит результаты во вторник на заседании Американского астрономического общества в Индианаполисе.
Член команды Дженнифер Соколоски, также из Колумбийского университета и соавтор проекта, предполагает, что эти данные указывают на то, что звезда-компаньон играет важную роль в формировании выброса материала, предположительно вдоль орбитальной плоскости системы, создавая диск в форме блина. Диск наклонен примерно на 30 градусов по направлению к Земле.
Используя широкоугольную камеру 3 Хаббла, команда воспользовалась вспышкой света, излучаемой извергающейся новой звездой, чтобы проследить путь света, когда он освещал диск и материал от предыдущего выброса. Диск настолько огромен, около светового года в поперечнике, что свет новой звезды не может осветить весь материал сразу. Вместо этого свет распространяется по материалу, последовательно освещая части диска. Это явление называется световым эхом.
Свет показывает, какие части диска ближе к Земле, а какие дальше. Следя за светом, команда составила трехмерную карту структуры вокруг новой звезды.
«Мы все видели, как свет от снарядов фейерверков во время грандиозного финала загорается от дыма и сажи от снарядов ранее в шоу», – сказал Лоуренс. «Аналогичным образом мы используем свет от последней вспышки T Pyx и его распространение со скоростью света, чтобы проанализировать фейерверки прошлых десятилетий."
Хотя астрономы наблюдали, как свет распространяется через материал, окружающий другие новые звезды, это первый раз, когда непосредственное окружение вокруг извергающейся звезды было изучено в трех измерениях.
Астрономы изучали световые эхо от других новых звезд, но эти явления освещали межзвездный материал вокруг звезд вместо материала, выброшенного из них.
Команда также использовала световое эхо для уточнения оценок расстояния от новой звезды до Земли. Новое расстояние – 15 600 световых лет от Земли. Предыдущие оценки находились на расстоянии от 6500 до 16000 световых лет. T Pyx находится в южном созвездии Pyxis, или Морском компасе.
Команда продолжает анализ данных Хаббла для разработки модели оттока. У T Pyx есть история вспышек.
Помимо события 2011 года, другие известные извержения наблюдались в 1890, 1902, 1920, 1944 и 1966 годах.
Астрономы называют извергающиеся звезды новыми, что по-латыни означает «новые», потому что они внезапно появляются в небе.
Новая звезда начинает быстро тускнеть через несколько дней или недель, поскольку водород истощается и уносится в космос.
В команду также входит Хелена Утас из Колумбийского университета.
Результаты группы появятся в Интернете 5 июня и будут опубликованы в выпуске Astrophysical Journal Letters от 20 июня 2013 г. Соколоски – ведущий автор статьи.